Partner sekcie:
  • Stavmat
  • KM BETA

Vplyv vsakovania povrchovej dažďovej vody na stavebné objekty

Vplyv vsakovania povrchovej dažďovej vody na stavebné objekty

Stokové siete sídelných útvarov sa zriaďovali ako jednotné sústavy. Ich stavba postupovala od najnižšieho miesta sídla pri vodočte. Kmeňové stoky väčšiny sídelných útvarov sú preťažené. Nová zástavba preniká do väčšej vzdialenosti od historických centier. Rekonštrukcia kmeňových stôk v historickej časti sídel je investične nákladná. Preto vzniká silný tlak na obmedzenie alebo zamedzenie odtoku dažďovej vody z novo budovaných objektov.

Na území našej republiky naprší mesačne približne 50 – 70 mm vody. Už vytvorenie plytkej priehlbiny v trávniku umožní zadržať väčšiu časť vody na mieste. Predĺži sa obdobie, počas ktorého je tráva zelená, o niečo sa zlepší mikroklíma a trochu sa obmedzí aj prítok vody do rieky, v malých tokoch sa ovplyvní povodňová vlna. Môže sa obmedziť požadovaná kapacita stôk na odvádzanie dažďovej vody alebo sa stoky nemusia rekonštruovať. S minimálnymi investičnými nákladmi dosiahneme výrazné úspory, a pritom sa trochu zlepší aj životné prostredie.

Koeficient filtrácie

Stále častejšie správca kanalizácie požaduje zachytenie dažďovej vody na stavenisku. Riešenie, pri ktorom sa dažďová voda vsakuje na pozemku, vyžaduje podrobný hydrogeologický prieskum. Hydrogeologický prieskum by mal stanoviť koeficient filtrácie (tab. 1). Veľké stavby sa bez poriadne vykonávaných prieskumov nerealizujú. Preto veľké stavebníctvo nevykazuje mnoho porúch v súvislosti s prenikaním presiaknutej dažďovej vody do podpovrchových vrstiev.

Tab. 1 Koeficienty filtrácie v rôznych zeminách [1]

Druh zeminyKoeficient [cm/s]
Íl   0,000001 a menej
Piesčitá hlina0,0001
Uľahnutý hlinitý piesok0,0001 až 0,0005
Piesky s ílovitými časticami0,0001 až 0,0002
Jemný piesok a kyprý hlinitý piesok0,001 až 0,005
Hrubozrnný piesok 0,01 až 0,05
Štrkopiesok   
0,02 až 0,1 a viac

Na základe hodnoty koeficientu filtrácie sa môže optimálne navrhnúť plocha vsakovania a objem nevyhnutnej akumulácie dažďovej vody. Napríklad na takmer celom sídlisku v Brne-Vinohradoch sa dažďové vody zo striech panelových domov už vyše tridsať rokov odvádzajú do vsakovacích studní hlbokých približne 15 m. V tejto hĺbke sa nachádza vrstva štrkopiesku, ktorá je veľmi vhodná na vsakovanie. Na okraji sídliska je miesto, kde sa toto riešenie nemohlo použiť, pretože táto časť tesne primkýna k zvažujúcemu sa svahu. Hlboká studňa neovplyvní základovú škáru, ktorá je v obvyklých hĺbkach.

Povrchové a plytké vsakovanie

Problémy vznikajú vtedy, keď sa navrhuje povrchové alebo plytké vsakovanie.
Povrchové vsakovanie je vsakovanie do terénnej depresie. Terénnou vsakovacou depresiou je Björnsenov park v Brne. Tento park je v miernom sklone a väčšina plochy je povrchovo odvodnená do trávnika v najnižšej časti parku. Úroveň trávnika je asi 1,5 m pod úrovňou okolitej vozovky. Napriek tomu, že park existuje približne 40 rokov, nikdy (ani v zime) voda v parku nespôsobila problémy. Možno jediným problémom je nesprávne zhotovená (vyšliapaná) uhlopriečna cesta. Podobne možno za povrchové vsakovanie považovať aj vsakovacie jazierko (titulný obr.).

Plytké vsakovanie možno vytvoriť umiestnením štrkovej vrstvy, voštinových blokov alebo tunelových útvarov (hroblí), do ktorých sa voda privádza, akumuluje sa v nich a postupne sa celou styčnou plochou vsakuje. Všetky tieto spôsoby podstatne ovplyvňujú obsah podpovrchovej vody v okolí stavby. Z hľadiska ekológie je to veľmi vhodný spôsob zadržovania vody. Ak by sa tento spôsob stal bežným riešením odvádzania povrchovej vody, bude to mať priaznivé dôsledky v najbližšom okolí stavby, ale priaznivo to ovplyvní aj odtokové pomery v povodí. Návrh stavby musí zohľadniť prísun podpovrchovej vody do najbližšieho okolia stavby. Vždy sa musí posúdiť aj možné zvýšenie prítoku podpovrchovej vody spätnými zásypmi rýh pre inžinierske siete.

Príklad poruchy plastového bazéna

Individuálny stavebník rodinného domu sa väčšinou snaží ušetriť nielen na projekte, ale najmä na „drahom“ prieskume. Potom sa projektant musí zmieriť s veľmi obmedzenou znalosťou podzemia. Jeden z takých hydrogeologických záverov uvádzam:

„…V podložných partiách kriedových a proterozoických hornín prevažuje puklinová priepustnosť. Dažďová voda je plynulo infiltrovaná a vsakuje v miestach rozpukania do skalného podkladu. Hladina podzemnej vody nebola v našich sondách narazená. Vzhľadom na pomerne malé priepustnosti vody môže dochádzať na niektorých miestach nad nepriepustnými polohami k zadržiavaniu podpovrchovej vody. Z tohto dôvodu treba venovať hydroizolácii patričnú pozornosť. Ak dôjde k rozbahneniu zeminy pri budovaní základu, treba tento materiál odstrániť a nahradiť štrkopieskovým podsypom. Najlepšie je ihneď po vyhĺbení základov vykonať betonáž. Spätné zásypy okolo budovy treba budovať z miestneho ílovitého (nepriepustného) materiálu s dohutnením po vrstvách približne 20 cm. Izolácie treba dávať ako proti podpovrchovej vode. Pri väčšej priepustnosti spätných zásypov okolo domu a možnosti akumulácie podpovrchovej vody v okolí podpivničenej časti domu môže podpovrchová voda účinkovať ako mierne tlaková…”

Stavba rodinného domu sa väčšinou začína v letnom období, keď je zemina suchá a po otvorení výkopu sa jama javí suchá. Preto stavebník nie je znepokojený textom uvedeného posudku, a keďže šetrí, základy si zhotovuje sám. Neuvedomuje si, že si začína robiť problémy. V období veľmi dlhých zrážok voda vsakuje do podzemia rozrušenými spätnými zásypmi a zhromažďuje sa nad nepriepustným podložím.

Bazén bol osadený do výkopu v sprašovej pôde. Výkop bol spravený počas veľmi suchého a teplého mája, škrupina sa osadila veľmi rýchlo na pripravený podkladový betón a bazén sa obsypal vykopaným materiálom. Na jar investor bazén vypustil (vyčerpal) a chcel ho vyčistiť. Bazén však po odčerpaní vody „vyplával” na jednej strane 40 cm nad okolitý povrch a došlo k porušeniu škrupiny. Po odkopaní a opravení časti zásypov sa podarilo zaťažením vodou vrátiť bazén takmer do pôvodnej polohy. Stena však zostala mierne prehnutá, bazén už nie je v rovnakej úrovni ako okolitá dlažba. Stačilo zriadiť vedľa bazéna drenážny systém s kontrolnou šachtou a pred vypustením bazéna skontrolovať úroveň hladiny podpovrchovej vody.

Podobne sa prejavuje prenikanie podpovrchovej vody do garáže. Pred garážou je pásové odvodnenie, ktoré odvádza povrchovú vodu z vjazdu do garáže do kanalizácie. V bloku zeminy vedľa garáže je umiestnená vodomerná šachta. Voda presakuje po zle priepustných vrstvách horniny smerom k objektu. Objekt vytvára akúsi podzemnú priehradu prietoku podpovrchovej vody. Svedectvo o úrovni hladiny podpovrchovej vody a jej kolísaní dáva korešpondujúca hladina vody vo vodomernej šachte, v ktorej v čase prieskumu stálo asi 70 cm vody.

Voda sa zhromažďuje za stenou objektu a postupne sa stáva mierne tlakovou. Pod podlahou garáže bola navrhnutá izolácia proti zemnej vlhkosti. Po dlhšom období zrážok alebo pri roztápaní snehu sa do garáže pretlačia až 3 cm vody, ktorá potom vyteká do pásového vpustu a do kanalizácie. V rezu vidno, že objekt nemá navrhnutú drenáž na odvedenie podpovrchovej vody. Argumentom je, že počas výkopových prác bola jama suchá.

Podobne sa stávajú prípady, keď sa osadzujú plastové nádrže do zeme. Pokiaľ nie sú navrhnuté dvojplášťové s výplňou betónu tak, aby zaťaženie konštrukcie vyrovnalo vztlak podpovrchovej vody pri prázdnej nádrži, hrozí nebezpečenstvo vyplavenia nádrže.

Záver

V oblasti, kde sa vyskytujú nepriepustné alebo zle priepustné horniny, sa musí pri vsakovaní podpovrchovej vody postupovať veľmi opatrne. Požiadavka na zachytávanie dažďovej vody na pozemku nehnuteľnosti je správna. Pri jej napĺňaní sa musí postupovať s odbornou starostlivosťou tak, aby nemohlo dôjsť k poškodeniu riešeného objektu alebo susediacich objektov [2] a [3].

Literatúra:
[1] Kolář, V. a kol.: Hydraulika. Praha: SNTL, 1966.
[2] Žabička, Z.: Odvodnění staveb. Brno: ERA group, spol. s r.o., 2005.
[3] Valášek, J. a kol.: Zdravotnotechnické zariadenia budov. Bratislava: Jaga group, 2005.


Text a foto: Ing. Zdeněk Žabička

Autor je absolventom Stavebnej fakulty VUT v Brne, odbor vodné stavby a vodné hospodárstvo. Autor patrí k zakladajúcim členom ČKAIT, kde bol za skúšobného komisára. Podieľa sa na normalizačnom procese v odboroch vodného hospodárstva. Autor sa aktívne podieľa na organizácii odborného vzdelávania v oblasti technického zariadenia budov (TZB) v Českej republike aj na Slovensku. Publikuje články v zborníkoch a v odborných časopisoch TZB a prednáša na konferenciách a seminároch v obidvoch republikách.